专利名称：用于形成超细粒子薄膜的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成超细粒子薄膜的方法及其装置，更具体地说涉及一种用于形成超细粒子薄膜的方法及其装置，其中，超细粒子薄膜形成在直径小于2μm，纵横尺寸比小于1的孔的内壁表面上。
在形成薄膜的方法中包括阴极真空喷镀，蒸镀，例如离子束蒸镀的物理气相成膜法(PVD)，化学气相成膜法(CVD)，电镀方法以及任何其它液相薄膜形成方法。在物理气相成膜法中，由于作为薄膜形成材料的原子或分子只从发生源沿直线移动，因此，薄膜在基体上的形成位置取决于薄膜形成材料发生源和基体的几何结构或机械结构。几乎不可能在基体的大纵横尺寸比的细孔或小尺寸的槽的内壁表面上形成均匀的薄膜，这是因为薄膜形成材料的直线运动不能到达那里。另一方面，不可能由CVD方法或液相薄膜形成方法在上述细孔或槽上形成相对均匀的薄膜。而且，杂质混入形成的薄膜中是不可避免的。
在形成超细粒子薄膜的方法中还包括一种所谓的“气相沉积法”或“喷印法”，其中使用传输管和用于传输的喷射气体以局部形成薄膜；以及一种“集束状离子束方法”，其中使用离子粒束。然而，在这些方法中薄膜形成条件也受到薄膜形成材料源和基体的几何或机械结构的限制。此外，还有一种方法，其中超细粒子从液相沉淀或析出。然而，在这种方法中，表面张力作用在孔或槽的内壁表面之间，因此，很难形成均匀的薄膜。因此，该方法不能广泛使用。
如上所述，用现有技术的薄膜形成方法很难在细孔或槽的内壁表面上形成均匀的不带杂质的薄膜。因此，最近的高集成半导体的制造受到各种限制，其中的孔制成纵横尺寸比大于1并且线宽等于或小于若干μm。或者，很难在高性能催化剂载体上的细孔的内壁表面上形成活性金属的均匀薄膜。
例如，
图1中示意地示出其中形成有细孔或槽的基体S。在硅基底1上形成用作绝缘体的氧化硅膜2。膜2上形成另一铝膜3。膜2中形成一细槽4，其中填入铝。在铝膜3上形成一第二氧化硅膜5。膜5中形成第二槽6，其底部为膜3的上表面。在糟6中形成一通孔7，其底部为膜3的上表面。槽6宽0.1μm，深0.3μm。通孔7的直径为0.2μm，深1μm。槽6的纵横尺寸比等于3，而槽的纵横尺寸比为5。通过现有技术的PVD方法很难在槽6和通孔7的内壁表面上形成金属，特别是高熔点金属或陶瓷的薄膜。
因此，本发明的一个目的是提供一种形成薄膜的方法及其装置，其中可在直径等于或小于若干μm而纵横尺寸比大于1的细孔或尺寸类似的槽的内壁表面上形成均匀的薄膜，而与薄膜形成材料的发生源和形成薄膜的基体的几何或机械结构无关，其中与现有技术中的CVD方法和液相薄膜形成方法相反，薄膜中不会混入杂质。
根据本发明的一个方面，提供了一种形成超细粒子薄膜的方法，包括以下步骤在真空下设置一基体，所述基体具有直径小于2μm，纵横尺寸比大于1的有底孔、通孔、或具有类似尺寸的槽；应用使直径小于0.1μm的超细粒子分散悬浮于压力在102Pa以上的气体中的悬浮微粒；以及使上述超细粒子扩散和吸附到所述内壁表面上。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于形成超细粒子薄膜的装置，包括一悬浮微粒的发生装置，其中由蒸发材料制成直径小于0.1μm的超细粒子并在气体中分散和飘浮；一支承机构，用于支承具有直径小于2μm，纵横尺寸比大于1的有底孔、通孔、或具有类似尺寸的槽的需要形成薄膜的基体；一加热机构，用于加热所述基体；一压力调节机构，用于保持所述带悬浮粒的气体在预定压力；一薄膜形成容器，至少包括所述支承机构；以及一真空系统，连接到所述薄膜形成容器。
通过下面参照附图对本发明的优选实施例的详细描述，本发明的上述和其它目的，特征和优点将更容易理解。附图中图1为根据本发明的一个实施例的具有细孔和槽的基体的一部分的放大透视图。
图2为基体的一部分的放大透视图，其中示出基体上由于热梯度的热迁移力的方向。
图3为用于解释由超细粒子形成薄膜的示意横截面图，A示出在薄膜形成初始阶段超细粒子的吸附，B为一个吸附的超细粒子的原子或分子级的显微视图。
图4为用于解释由超细粒子形成薄膜的示意横截面图，A示出一成长中的岛状薄膜，B示出更稠密的进一步成长的薄膜，而C示出一个化学地吸附在内壁表面上的超细粒子的原子或分子级的显微视图。
图5为薄膜形成装置的示意图。
图6为悬浮微粒形成腔的示意图。
图7为用于支承多个基体的基体支承机构的示意侧视图，A示出静止型，B示出转动型。
图8为示出一系列多个薄膜形成容器的示意平面图，A为直线型，B为转动型，C为集束状型。
首先描述本发明的新颖的流体机理，通过全向扩散和吸附在具有相同尺寸的细孔的内壁表面上形成薄膜。
(1)生产或形成带有悬浮粒的气体，其中超细粒子在气体中分布和飘浮。例如，可以这种方式生产以使得例如超细粒子的薄膜形成材料作为分散介质蒸发进入气体。
(2)清洗并在需要时激活一具有细孔或槽的基体。然后，将基体支承在一薄膜形成容器中。例如，基体由陶瓷制成并为三维体。
(3)对薄膜形成容器抽真空，从而对支承在薄膜形成容器中的基体的细孔和槽抽真空。
(4)将气体中分布和飘浮着超细粒子的带有悬浮粒的气体引入薄膜形成容器，与基体接触并侵入细孔和槽中。
(5)在一段适当时间之后，对基体进行附加操作，然后将其上形成有超细粒子薄膜的基体从薄膜形成容器中取出。
薄膜主要以上述方式形成在基体上。超细粒子各向同性扩散，并且本发明的方法是准静态的。因此，本发明的原理不同于利用运载气体的动能的气体沉淀方法。该薄膜形成方法与对电缆等的油侵入方法机械地和宏观地相似。然而，在电缆上不能形成高熔金属或陶瓷薄膜，或者油不能侵入电缆。
(6)附加操作如下进行①热处理；提升基体的温度以激活要吸附在内壁表面上的超细粒子。
(a)表面扩散。这是一种物理稳定处理。典型的温度为50-300℃。
或(b)将超细粒子化学地吸附到基体上。这是一种化学反应处理，典型的温度为200-800℃。
②表面改进；根据需要，在对薄膜形成容器抽真空后，将一反应气体引入容器中以与超细粒子的表面和/或内表面化学反应并对它们的表面进行清洗和改进。典型的气体反应为氢化，氧化，氮化，卤化或掺碳。
③多层薄膜形成；在热处理和表面改进处理中反复进行不同种超细粒子的薄膜形成操作。
④表面保护；例如，在提高温度时，将保护气体或液体引入容器以保护超细粒子和内壁表面。
由于重气体不易从直径0.1μm等级的孔排出，短期保护是可能的。
本发明的薄膜的形成是按流体力学原理，等方位扩散和吸附超细粒子来进行的，因此，必须搞清流体力学方面的限制条件，准备满足这些条件的流程和装置。
(1)在通常尺寸(例如，直径大于10cm)的薄膜形成容器中，为了在成膜操作过程中(例如10分钟以内)使5nm尺寸的超细粒子可飘浮在气体中而不考虑重力的影响，氦(He)的压力应高于例如260Pa，或氩(Ar)应高于例如130Pa。通过气体分子或原子的碰撞而产生的扩散运动可获得超细粒子的飘浮，上述压力与所使用的气体的平均自由行程成反比。为使直径为0.1μm的超细粒子稳定地飘浮，必须使用气体的压力高于102Pa。
(2)其中分布和飘浮着超细粒子的带有悬浮粒的气体侵入直径为0.2μm的深孔(例如，纵横尺寸比为5，深度为1μm)中，超细粒子均匀地分布在孔的内壁表面并被吸附在其上。这种事实需要如下要求(I)超细粒子不会由于其在带有悬浮粒的气体中的碰撞而凝聚。
(II)超细粒子由于其与内壁表面的碰撞的吸附或粘附并不权位于靠近孔的入口。
为了满足上述要求(I)，超细粒子第一次相互碰撞到它们第二次碰撞所需的平均时间越大大长于超细粒子与孔的内壁表面碰撞所需的平均时间越好，可推导出下面的公式np·c·δ2《a……………………(1)其中，σ代表超细粒子的平均粒子尺寸np代表超细粒子的粒子密度c代表孔的体积a代表孔的内壁表面积为了满足上述要求(II)，需要满足下列公式λ/r＜1/5……………………………………(2)r/1＞<Vp>·(λ/λp·u)…………………(3)np·c＞a·β………………………………(4)np《ng………………………………………(5)(⟨Vp⟩/⟨Vg⟩)=mg/mp········(6)]]>其中，λ为超细粒子和气体分子或原子相碰撞的平均自由行程λp为超细粒子相互碰撞的平均自由行程r为孔的直径l孔的深度，β吸附到孔的内壁表面的单位面积的粒子数
ng气体分子或原子的密度u超细粒子分布和飘浮的带有悬浮粒的气体的侵入速度Vp超细粒子的热运动速度Vg气体原子或分子的运动速度mp超细粒子的质量mg原子或分子的质量在方程式2的公式(2)中，假定纵横尺寸比为5。
方程式2的公式(3)表示在带有悬浮粒的气体从孔的入口到达孔的底部的时间(1/u)内存在于孔中的超细粒子的数量大于吸附在孔的内壁表面上的超细粒子的数量。
在上述因素中，r，l，(因此a和c也同样)，<Vp>，<Vg>是预定的。可选择的因子为δ，np，ng，u和β，γ和λp，根据np，ng，δ和所使用气体的种类来决定。
在要求(1)和(2)中，有五个变量和五个方程式。
实际上，δ和β是最后确定的。然而，显然超细粒子的粒子尺寸δ小于0.1μm以及孔的直径r。例如，对于孔径r＝0.2μm，要求粒子直径δ≤0.01μm。
当孔径r等于0.2μm并且纵横尺寸比等于5时，λ小于0.04μm。当λ等于0.0μm时，氦气压力等于5atm，氩气压力等于1.5atm。1atm等于105Pa(大气压力)。当孔径r等于0.1μm时，氦气压力等于10atm，氩气压力等于3atm，和上面情况中的关系一样。孔的直径越小，越需要高的气体压力。
当形成在孔的内壁表面上的薄膜由多于一层的原子或分子构成时，β×(构成单个超细粒子的原子或分子数)应大于在单层原子或分子中单位面积的原子或分子数。然而，β在由上述要求(1)和(2)限定的范围内。因此，β值不是总能满意地选择。在这种情况下，薄膜形成操作应重复要求的次数。此外，当形成多层同种或不同种超细粒子时，重复薄膜形成操作。
当薄膜形成材料的发生源和基体的几何或机械结构没有障碍孔径r大时，也可由现有技术的PVD方法在孔的内壁表面上形成纵横尺寸比约为5的均匀薄膜。因此，考虑到经济性，可选择或者现有技术的PVD方法，或者本发明的方法。然而，当孔直径小于约2μm时，很难由现有技术的PVD方法均匀地形成薄膜。换句话说，孔直径小于2μm不是本发明的必要条件。当孔径大于2μm时，也可应用本发明。然而，当孔径大于2μm时，用现有技术的方法是有利的。
(3)当超细粒子飘浮时，可由热迁移方法控制薄膜的厚度。这是本发明的一个原理。
例如，下面讨论基体大到热梯度高于1℃时的情形。分布和飘浮的超细粒子受到气体原子或分子的热运动的作用，超细粒子从高温侧移到低温侧。参见图2，具有孔Sh的基体S的上表面S1的温度为T1，基体S的下表面S2的温度为T2，作为分散介质的气体G的温度为Tg，上表面S1上的热迁移力为K1，下表面S2上的热迁移力为K2。在上述条件下，K1等于α(T1-Tg)，K2等于α(T2-Tg)。上表面S1的薄膜形成速度R1与下表面S2的薄膜形成速度R2的比值R1/R2等于f(K2/K1)。因此，当热梯度T1＞T2，K1＞K2并且R1＜R2。下表面S2的薄膜形成速度R2高于上表面S1的薄膜形成速度R1。这种结构为毫秒级。这在准静态气体相中是可行的。因而，可由基体上的热梯度或分布控制细孔的内壁表面上的薄膜形成速度。如上所述，为了获得均匀的薄膜或者所形成薄膜的预定厚度差，可利用热迁移作用。
(4)在上述薄膜形成操作中，超细粒子原子或分子在细孔的内壁表面上分散和扩展。该表面分散并不总是致动进行。因此，在某些情况下可进行例如热处理和引入不同气体的附加处理。图3和图4示意地解释薄膜形成过程和热处理的效果。图3A示出在初始阶段超细粒子P物理吸附到基体S的细孔Sh的内壁表面上。图3B示出吸附在内壁表面上的原子或分子的显微视图，由黑圈表示的原子(分子)构成的基体S的孔Sh的内壁表面吸附着由白圈表示的原子(分子)构成的一个超细粒子P。
对物理吸附的超细粒子P加热，从而构成超细粒子P的原子或分子的一部分分散并扩散到内壁表面上。它们被构成基体S的原子或分子捕获以形成原子核。继续进行这种薄膜形成操作，在孔Sh的内壁表面上形成岛状薄膜Fi，如图4A所示。
结果在孔Sh的内壁面形成一封闭或均匀的薄膜F。当温度高时，构成超细粒子的原子或分子的一部分扩散进入基体S并化学吸附在内壁表面上。图4C相应于图3B，它表示由吸附着的超微粒子P的原子(分子)q的表面扩散形成膜成长核和原子(分子)r扩散进入基体S。根据情况，使基体S温度上升的上述热处理可与用于表面改进的氢化，氧化，氮化，氢化或掺碳组合进行。另外，上述热处理和上述气体引入也可以用于在薄膜形成之前清洗表面，在薄膜形成之后表面稳定或激活。
接下来，下面参照附图描述用于超细粒子的薄膜形成方法及其装置。
图5为一种薄膜形成装置10的示意横截面图。其为压力密封结构。其薄膜形成容器11的底部连接到一真空系统12。一传输管22插入薄膜形成容器11中。从一带有悬浮粒的气体形成腔21通过传输管22传输超细粒子分布和飘浮在气体中的带有悬浮粒的气体。一用于控制带有悬浮粒的气体的供应的控制阀27设置在传输管22中，带有一带阀的旁通管道27b。此外，作为分散介质的氦气的瓶子28通过一控制阀29连接到带有悬浮粒的气体形成腔21。控制阀29控制带有悬浮粒的气体形成腔21和薄膜形成容器11的设定压力。
第一气体供应系统31和第二气体供应系统33通过控制阀32，34连接到薄膜形成容器11。在某些情况下引入一种气体，用于在薄膜形成之前清洗基体S，或者表面改进，并用于在薄膜形成之前的热处理之前的表面保护，用于表面的稳定和激活。在本发明的该实施例中，第一气体供应系统31包括臭氧气体或用于清洗基体S的氧基发生装置，第二气体供应系统33包括在薄膜形成后的稳定处理时的表面保护用的氩气供应系统。
薄膜形成容器11包括一基体支承框架14，用于支承如图1中所示的基体S。它通过图中未示出的门进入薄膜形成容器11。基体支承框架14包括一用于对基体S加热的加热机构。一薄膜厚度监控器15设在基体S的附近。所形成的薄膜的厚度由一测量控制装置16测量，它固定到一设在薄膜形成容器11的上部的安装法兰。薄膜厚度可由紫外线辐射光学测量。测量控制装置16还根据测量结果控制控制阀27，29的打开和关闭。用于测量薄膜厚度的探针17插入薄膜形成容器11，在薄膜厚度监控器15的上方。薄膜厚度可光学测量，但也可以电学测量。测量控制装置16还控制真空系统12的停止和起动以及用于设在带有悬浮粒的气体形成腔21中的坩埚23的罩的打开和关闭，见图6。
图6为上述带有悬浮粒的气体形成腔21的示意横截面视图。坩埚23设置在带有悬浮粒的气体形成腔21中。图中未示出的罩设在坩埚23上方。高频线圈25绕在坩埚23上，并且线圈25电连接到高频动力源24。铝26盛在坩埚23中并在预定温度溶解蒸发。氦气瓶28，控制阀29和控制阀27已在上面进行了描述。
根据本发明的实施例的薄膜形成装置10如上所述构成。接下来描述使用上述薄膜形成装置10的薄膜形成方法。
首先，基体S支承在薄膜形成容器11中的基体支承框架14上。由装在基体支承框架14中的加热机构加热到200℃。薄膜形成容器11的内部由真空系统12抽真空。接下来，打开控制阀32预定时间并将臭氧气体或氧基气体从供气系统31引入。因此，粘附到基体S的少量有机物被氧化除去。同时，对槽6和通孔7进行抽真空。接下来，打开控制阀27并对带有悬浮粒的气体形成腔21抽真空，然后真空系统12停止。控制阀27关闭。
接下来，其中在氦气中分布和飘浮着超细粒子的带有悬浮粒的气体在带有悬浮粒的气体形成腔21中制造出来。超细粒子的尺寸几乎取决于铝蒸发的温度，使用的气体种类和气体压力。参见图6，打开控制阀29将氦气从瓶28引入，从而带有悬浮粒的气体形成腔21的压力保持在压力260Pa。同时，坩埚23中的铝26由高频动力源加热到1100℃。打开坩埚23的罩，铝26蒸发。平均粒子尺寸为5nm的超细粒子分布并飘浮到氦气中。
接下来，打开控制阀27，将分布并飘浮在氦气中的超细粒子引入薄膜形成容器11中。在预定量的铝蒸发后，关闭用于坩埚23的罩。控制控制阀29的打开，薄膜形成容器11和带有悬浮粒的气体形成腔21的压力上升并保持在5atm的压力。这时，带有悬浮粒的气体侵入基体S中的槽6和通孔7中。铝的超细粒子扩散并吸附到槽6和通孔7的加热的内壁表面，从而形成铝薄膜。
接下来，通过光学方法测定厚度监控器15上形成的薄膜厚度来决定形成在基体S的槽6和通孔7的内表面上的铝薄膜的厚度。测量控制装置16对形成在监控器15上的膜厚进行连续测量。当获得薄膜的预定厚度时，关闭控制阀27，29。
当要形成的膜厚较大或当不能由一个带有悬浮粒的气体操作获得预定的薄膜厚度时，可重复进行除清洗操作外的上述操作。同时，测量控制装置16控制阀27，29的打开和关闭、坩埚23的罩的打开和关闭以及真空系统12的停止和起动。
当已形成预定厚度的铝薄膜时，真空系统12起动以对薄膜形成容器11的内部抽真空。然后，打开控制阀34以引入氩气，由支承框架14的加热机构在300℃的温度下在设定时间内加热基体S。由该加热操作使铝薄膜应力释放并稳定。因而，完成一系列薄膜形成操作。将在其槽6和通孔7的内壁表面形成有铝薄膜的基体S从薄膜形成容器11中取出。
在上述实施例中，为了用平均直径为5nm的铝的超细粒子在槽6和通孔7内表面壁上形成薄膜，其中槽6的宽度等于0.1μm，通孔7的直径等于0.2μm，并且槽6和通孔7的纵横尺寸比分别为3和5，使压力两阶段变化，当生产带有悬浮粒的气体时，压力保持在260Pa，而当形成薄膜时，压力保持在5atm。但，当孔的直径为2μm并且纵横尺寸比为1时，可在生产带有悬浮粒的气体和薄膜形成操作中共同使用压力103-104Pa。
尽管对优选实施例进行了描述，但对于本领域的技术人员来说在所附权利要求书所限定的本发明的范围内可作各种变换。
例如，在上述实施例中，设置了只将一个基体S支承在薄膜形成容器11中的基体支承框架14上。当然也可以是多个基体S支承在一个基体支承框架14上，并且薄膜可在基体上同时形成，如图7A所示。或者如图7B所示，多个基体S’可设置在角鼓18的圆周表面上，其中鼓18绕轴线转动。
在上述实施例中，薄膜形成装置10由一个容器11构成。如图8所示，可通过门阀设置多个薄膜形成容器111，112，---，11n。在这种情况下，基体S沿一个方向运动以形成多层薄膜。可使用如图8a所示的直线设置(直线型)或如图8b所示沿圆周设置(转动型)。此外，也可使用集束状型。在这种情况下，处理腔围绕一一分配中心1c设置。然而，在所有上述方法中，每个薄膜容器111，112，---，11n使用一真空系统，一悬浮微粒的生产腔，一气体供应系统和一测量控制装置。它们在图8中省略。此外，在所有上述方法中，设置一基体引入和取出腔110，用于引入或取出基体。在如图8A所示的直线型中，一端设置一引入腔110′，另一端设置一取出腔110″。在这种情况下，引入腔110′可用作基体的清洗腔。在如图8B所示的转动型中，基体S沿箭头m所示的方向运动。薄膜容器111，112，---，116可沿箭头n所示方向转动。在图8C所示的集束状型中，它们可绕分配中心110转动。在分配中心110设置一具有伸缩臂的机器人R。因而，通过机器人R将基体引入和取0出处理腔。
此外，在上述实施例中，真空系统12为薄膜形成容器11和悬浮微粒生成腔21所共用。但也可为悬浮微粒生成腔21单独设置一真空系统。此外，在上述实施例中，连接到悬浮微粒生成腔21的控制阀29用于薄膜形成容器11的压力保持和增加。然而，可单独设置用于薄膜形成容器11的压力控制发和气体瓶。
此外，上述基体S具有通孔。它具有作为下层的上表面的底部。在本实施例中使用大纵横尺寸比的通孔。
在上述实施例中，铝薄膜形成在具有硅基板1的基体S上。然而，可使用具有细孔的三维陶瓷载体。可在催化剂载体的细孔的内壁表面上形成例如钯的金属催化剂。此外，当薄膜形成后激活表面时，本发明的薄膜形成方法和薄膜形成装置可应用于载体。
此外，在上述实施例中，铝的超细粒子薄膜形成在基体上。然而，也可用其它铝以外的金属，例如金，银和铂作为超细粒子的材料。此外，可用陶瓷超细粒子，例如SiC(碳化硅)，TiN(氮化钛)，AlN(氮化铝)，SiO2(氧化硅)和Al2O3(氧化铝)形成薄膜。此外，在该实施例中，用氦气作为超细粒子的分散介质，但也可使用氩气，氢气，氮气，氧气或它们中的两种或三种的混合。
权利要求
1.一种形成超细粒子薄膜的方法，包括以下步骤(A)在真空下设置一基体，所述基体具有直径小于2μm，纵横尺寸比大于1的有底孔、通孔、或具有类似尺寸的槽；(B)应用使直径小于0.1μm的超细粒子分散悬浮于压力在102Pa以上的气体中的悬浮微粒；以及(C)所述悬浮微粒扩散和吸附到所述内壁表面上。
2.根据权利要求1的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，形成的薄膜的厚度由靠近所述基体中的有底孔、通孔或槽的周围温度分布或温度梯度来控制。
3.根据权利要求1的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，激活由于基体的温度升高而被吸附的超细粒子并将所述超细粒子扩散或化学吸附到所述内壁表面。
4.根据权利要求1-4中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，超细粒子吸附到所述内壁表面上的表面被以这种方式改善，即超细粒子与氢气，氧气，氮气，卤气或烃气反应。
5.根据权利要求1-4中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，重复进行所述悬浮微粒应用到所述内壁表面的操作，以在所述内壁表面上层积超细粒子薄膜。
6.根据权利要求1-5中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，各种不同的超细粒子的悬浮微粒顺序应用到所述内壁表面。
7.根据权利要求1-6中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，由不同种类的超细粒子的混合物分散和飘浮构成的悬浮微粒应用到所述内壁表面以形成所述混合物的薄膜。
8.根据权利要求1-7中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，形成的超细粒子薄膜由保护气体或保护液体覆盖。
9.根据权利要求1-8中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，所述超细粒子为金属或陶瓷。
10.根据权利要求1-9中任一项的形成超细粒子薄膜的方法，其特征在于，所述气体为氦，氩，氢，氮和氧之一或它们的混合物。
11.一种用于形成超细粒子薄膜的装置，包括(A)一悬浮微粒的发生装置，其中由蒸发材料制成直径小于0.1μm的超细粒子并在气体中分散和飘浮；(B)一支承机构，用于支承具有直径小于2μm，纵横尺寸比大于1的有底孔、通孔、或具有类似尺寸的槽的需要形成薄膜的基体；(C)一加热机构，用于加热所述基体；(D)一压力调节机构，用于保持所述悬浮微粒在预定压力；(E)一薄膜形成容器，至少包括所述支承机构；以及(F)一真空系统，连接到所述薄膜形成容器。
12.根据权利要求11的用于形成超细粒子薄膜的装置，其特征在于，所述加热机构至少为第一加热源和第二加热源之一，第一加热源用于在所述基体中的所述带底的孔，所述通孔或所述槽的附近产生温度分布或温度梯度，第二加热源用于使上述基体温度上升激活要吸附到所述带底的孔，所述通孔或所述槽的内壁板正面上的所述超细粒子。
13.根据权利要求11或12的用于形成超细粒子薄膜的装置，其特征在于，具有一进入机构，用于引入氢气，氮气，卤气和烃气以改善附着的超细粒子的表面或所述内壁表面。
14.根据权利要求11-13中任一项的用于形成超细粒子薄膜的装置，其特征在于，设置一测量控制装置，用于连续测量所形成的超细粒子薄膜的厚度，根据测量的结构控制悬浮微粒的引入的开始和停止，以及控制所述压力调节机构。
15.根据权利要求11-14中任一项的用于形成超细粒子薄膜的装置，其特征在于，设置一第二引入机构，用于引入保护气体或保护液体，以保护所述超细粒子薄膜。
16.根据权利要求11-15中任一项的用于形成超细粒子薄膜的装置，其特征在于，所述支承机构支承多个所述基体。
17.根据权利要求11-16中任一项的用于形成超细粒子薄膜的装置，其特征在于，多个所述薄膜形成容器沿直线(直线型)或沿圆周(转动型)或围绕所述基体的分配中心呈放射状的集束状。
全文摘要
形成超细粒子薄膜的方法，包括以下步骤在真空下设置基体，该基体具有带底孔、通孔、或槽；在孔，通孔或槽的内壁表面上应用超细粒子的悬浮微粒，所述悬浮微粒在高于10
文档编号C23C14/04GK1159367SQ9611673
公开日1997年9月17日 申请日期1996年12月27日 优先权日1995年12月27日
发明者林主税 申请人:真空冶金株式会社